浅谈小型水库除险加固工程的主要安全问题与处理方法

周志勇

【摘要】小型水库为防御洪水灾害和保障国民经济建设发挥重要作用，但因早期建设时各种原因，许多小型水库存在防洪标准偏低，达不到有关规范、规定要求，形成大量病险水库，严重威胁下游人民生命财产安全或不能充分发挥其兴利效益，故应除险加固。总结自2005年以来病险水库除险加固工程取得主要经验，就小型病险水库存在的主要安全问题及其加固除险方法谈一些体会。

【关键词】小型水库；除险加固

我市水库大部分都是上个世纪五、六十年代修建，是发展农业灌溉为城乡经济提供用水等方面的重要基础设施，在水利建设中占有重要地位。在历时半个世纪以来，由于各种原因，许多水库都不同程度地存在一些病险问题，这类水库，有的防洪标准偏低，达不到规范，规定要求；有的工程本身质量差，有的工程老化失修等问题。这些大量病险水库，不仅造成水库不能正常运行，不能发挥其效益，而且严重威胁下游人民生命财产安全。

1、小型病险水库存在的主要安全问题

1.1大坝渗漏严重

受水流冲击、风化、蚁害等因素的影响，加上日常维护措施不到位，造成水库大坝存在严重渗漏问题。

（1）坝基渗漏。坝基出现渗透稳定问题，主要是由于松散岩土孔隙、断层软弱破碎带、软弱破碎夹层和岩溶洞穴存在所引起。库水通过这些薄弱带侵蚀坝基，促使坝基发生渗透破坏，给大坝埋下巨大的安全隐患。

（2）坝体渗漏。坝体在重力及其它原因作用下，会产生纵向裂缝，给水流渗漏开辟道路，同时坝体结构面常出现维护措施不到位发生集中渗漏现象。

（3）绕坝渗漏。水流不直接经过坝体，而是在坝肩与基岩结合面发生渗漏。同样，在坝体两肩的风化层和基岩施工破碎带都能发生绕坝渗漏，造成坝体质量安全性进一步降低，严重危害下游安全。

1.2坝坡稳定性较差

由于缺乏大坝安全监测仪器和措施，大坝质量安全评估和管理只能凭人员和经验进行观察和分析，造成在日常维护时很难发现水库大坝内存在的坝体断面质量问题，隐患长期積累，就会造成坝坡或坝体的抗滑稳定性下降、坝体出现裂缝。加上大坝长期受到水流接触性冲刷破坏、沼泽化、虫害等破坏，导致大坝出现严重的安全问题，坝坡稳定性大大下降。

1.3金属机电设备性能较差

水库中的金属结构和机电设备长期运行，超出正常使用年限，出现绝缘老化、腐蚀现象。资金不足导致设备不能进行日常检修维护，使得闸门不能正常开启，给水库安全运行埋下巨大安全隐患。

2、小型水库除险加固工程需要解决的问题

2.1大坝老化问题

小型水库的大坝出现问题的原因：①坡度比例较陡、坝体透水性强，浸润线高，导致坝体失稳；②回填土质较差，后期碾压不实，或存在软土层等导致大坝失稳。③大坝变形，出现凹凸，块石风化破碎，导致护坡石脱离、变薄、块径变小，重量变轻等。④大坝排水设施缺乏或者损坏，整个坝体坡面的水流侵蚀严重，大坝底部的排水设置缺失或不足达不到规范要求等。⑤大坝顶部高程不达标，防洪标准不足。⑥防浪墙的底部损坏，与防渗体出现缝隙，高度不足，墙身出现裂缝、断裂、变形等。

2.2渗漏问题

水库设施渗漏也是除险加固的重要修复内容，这种渗漏包括，大坝基础渗漏：这种情况可能来自施工时基础清理不彻底，或基础坐落在缝隙大、透水性大的岩层上，或是防渗施工质量不规范等。坝体的渗漏：主要是因为在施工中对坝体防渗施工监控不足，导致防渗体质量差，压实度或渗漏系数没有满足规范要求，或防渗体的厚度不足。

2.3放水涵洞、溢洪道问题：这种情况包括

①水库放水涵洞本身出现裂缝、漏水、剥蚀等；且放水涵洞周边因此冲刷产生破坏，产生渗漏通道；进口和洞身强度下降，不能满足使用要求；闸门和启闭机设施老化、锈蚀、变形、磨损等。②溢洪道在设计和施工中标准不能满足使用要求，出口泄流缺少通道；溢洪道泄洪量不足；泄洪道控制端不规范，基岩损坏严重，冲刷痕迹明显，缺乏衬砌；缺少消能防冲设施等。

3、小型水库除险加固工程主要安全问题处理方法

针对以上存在的安全问题可以在除险加固中采取针对性的手段进行修复加固，具体可以从以下几方面入手：

3.1坝顶加固工程

在加固工程中对坝顶宽度的要求是小（1）型为5m，小（2）型可以为3-4m。施工中坝顶的路面施工应充分考虑排水需求，下游侧应当设计路缘石，增加排水口和坝体横向排水沟相通，而且施工中应注意坝顶路面应向下游方向倾斜。加固中根据实际情况进行调整，如坝顶高程符合实际要求，则只对其宽度进行调整，或进行降低高度以适应宽度。

3.2大坝坡面加固

大坝边坡比是加固大坝的核心内容，主要根据坝型、高度、坝体构成、坝体基础等来确定，其依据是力学特性、承载能力、渗流情况、抗滑坡能力等进行综合性设计和施工。上下游坝坡可以根据需要确定其戗台的设置，小型水库下游一般设计一个戗台，就是所谓的二平台。

3.3坝基、坝体的防渗加固

针对防渗体损坏，可以采用必要工藝进行加固。其中，对坝基的防渗处理一般采用坝脚设置截水槽或混凝土截渗档墙、高压喷射混凝土墙等进行处理。基岩部分则采用帷幕灌浆等进行加固。这些坝基的防渗处理方法应与坝体的防渗措施相配合，并需要进行方案的优化选择，方可确定。坝体防渗体应当在加固后满足一定的渗流要求，并保证其稳定。因此对水库除险加固施工中，应遵循防渗的标准来实施。

3.4坝体反滤和排水体的加固

加固工程中对坝体下埋设渗流溢出位置设置反滤层或者过渡层。这里反滤层厚度可以根据加固工程材料、方法来确定。在渗流溢出范围内，都需要设置排水装置。这种贴坡排水，其排水顶部应高出浸润线的溢出点，超出高度应保证浸润线保持在冻土层下。另外，坡脚部位应当增加集渗沟、排水沟等。

3.5溢洪道除险加固

①加固溢洪道应保证通道开敞，不宜设置闸门，堰顶高程在加固后应和正常蓄水位齐平。溢洪道修建应在岩石地基上，其护砌长度取决于地形、地质条件、水流条件和防冲要求。②溢洪道轴线宜取直线，如需转弯，宜在进水渠或出水渠段内设置弯道；如溢洪道靠近坝肩时，与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。

小型水库除险加固工程量虽然不大，但水库安全运行关系到百姓生命财产安全，因此绝不能因为工程量小而轻视加固工程的质量，不管政府主管部门、业主、监理单位，还是施工单位都要明确认识这一点。良好的工程质量需要多方面努力争取，因此在施工过程中，各方要加强沟通、交流，采取有效措施杜绝质量问题出现，才能确保小型水库除险加固工程质量的万无一失。